CN114449797B - 一种安全性能高的充电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全性能高的充电机，包括机体外壳，机体外壳内设置有变压器、电容器、电抗器和整流桥，还包括保护器，机体外壳顶部连接有有抽风机，机体外壳底部连接有进风管，变压器、电抗器和整流桥的一旁分别设置有一个散热风扇，保护器分别电性连接于变压器、电抗器、整流桥、抽风机和散热风扇。通过设置保护器监控各器件的温度，当温度过高保护器传递高温信号给散热风扇和抽风机，通过散热风扇和抽风机对各器件进行物理散热，同时通过保护器调节降低电压和电流来减小器件的发热量。

Description

一种安全性能高的充电机
技术领域
本发明涉及充电机，具体涉及一种安全性能高的充电机。
背景技术
充电机用于所有高铁、动车、车辆及用到蓄电池供电的相关设施，是重要的供电设备。充电机通常包括输入电路、全桥逆变电路、输出电路及控制电路等充电电路，涉及到输入滤波器、接触器、整流桥模块、放电电阻、支撑电容、IGBT模块、高频变压器、电抗器、防逆二极管、电流传感器、电压传感器、驱动板、接线端子、控制单元等多个器件，由于大部分器件不能放置于潮湿的工作环境，通常需要借助外壳(箱体)形成封闭的腔体，以达到高防护等级的需要，由于部分器件有散热要求，通常需要设计散热结构。
发明内容
为解决上述问题，提出了以下技术方案：
一种安全性能高的充电机，包括机体外壳，机体外壳内设置有变压器、电容器、电抗器和整流桥，还包括保护器，机体外壳顶部连接有有抽风机，机体外壳底部连接有进风管，变压器、电抗器和整流桥的一旁分别设置有一个散热风扇，保护器分别电性连接于变压器、电抗器、整流桥、抽风机和散热风扇，还包括安装底座，安装底座内部设置有空腔，安装底座包括两块水平设置的矩形安装板，两块安装板之间的两侧分别通过一块支撑板固定连接，两块安装板之间的两端分别通过一块挡板固定连接，挡板的两端分别固定连接于其中一块支撑板，安装底座顶部设置有两块平行的垫高座，机体外壳设置于垫高座顶部，机体外壳包括左安装箱和右安装箱，左安装箱和右安装箱相互连通，保护器、电容器、电抗器和整流桥设置于左安装箱内变压器设置于右安装箱内，右安装箱顶部开设有第二通风口，第二通风口通过抽风管连接于抽风机的进风口一端，左安装箱底部开设有第一通风口，第一通风口连接于进风管，左安装箱和右安装箱之间通过中间箱固定连接，中间箱开设有矩形体状的通孔用以连通左安装箱和右安装箱，通孔内设置有阻热窗，阻热窗包括矩形框体，框体形状大小与通孔的适配，框体两个侧壁上竖直设置有凸起的限位竖条，限位竖条靠近右安装箱的一侧在竖直方向上均匀等距设置有挡片，挡片上端固定连接于转轴，转轴的两端分别转动连接于框体的两个侧壁。通过设置保护器监控各器件的温度，当温度过高保护器传递高温信号给散热风扇和抽风机，通过散热风扇和抽风机对各器件进行物理散热，同时通过保护器调节降低电压和电流来减小器件的发热量。通过安装底座和垫高座将机体外壳垫高，避免机体外壳直接接触底面，降低了机体外壳被底面湿气氧化的速度。通过将第一通风口和第二通风口分别设置在左安装箱和右安装箱内能够使得机体外壳内空气流动时能够扫略到，使得散热效果更加好。由于变压器相比于其他器件发热量较大，使得同一环境下变压器的温度要比其他器件高得多，通过设置阻热窗使得在未打开抽风机和抽风扇的情况能够通过阻热窗隔断左安装箱和右安装箱，避免变压器产生过多的热量影响其他器件，当安装变压器的的右安装箱内温度过高，此时抽风机和抽风扇开始运行，此时阻热窗打开，使得左安装箱和右安装箱同时散热。
进一步的，进风管内设置有抽风扇，抽风扇电性连接于保护器，抽风扇安装于进风管的内壁上，进风管下端与安装底座内部空腔连通，进风管远离左安装箱一端设置有第二滤网，第二滤网通过螺栓安装于安装底座的顶部，第二滤网为吸水海绵，挡板上均匀等距开设有第三通风口，第三通风口上设置有第一滤网。通过设置抽风扇辅助机体外壳的进气，能够使得空气流通速度更快，同时在通过在第一通风口上设置用于防尘的第一滤网能够防止灰尘进入到安装底座的空腔内，造成第二滤网吸水海绵的堵塞，通过设置第二滤网能够在空气进入机体外壳内前，将空气中的水分吸收，保证空气进入机体外壳内时为干燥气体。
进一步的，左安装箱和右安装箱其中一端设置有开口，左安装箱设置有开口一端的远离右安装箱的一侧通过铰链安装有箱门，右安装箱设置有开口一端的远离左安装箱的一侧通过铰链安装有箱门，箱门上设置有把手。通过设置箱门方便对机体外壳内的器件进行维护保养。
进一步的，左安装箱和右安装箱设置有开口一端的箱体上均匀设置有多个第一安装螺孔，箱门上设置有与第一安装螺孔位置对应的第二安装螺孔。关上箱门后通过在对应的第一安装螺孔和第二安装螺孔上使用螺栓安装，使得箱门能够牢固的闭合在左安装箱和右安装箱上，降低在日常使用过程中箱门在不确定因素下打开存在的危险。
进一步的，左安装箱内的下部平行设置有两根第一下安装横杆，第一下安装横杆两端分别通过安装件固定连接于左安装箱，左安装箱内的上部设置有一根第一上安装横杆，第一上安装横杆两端分别通过安装件固定连接于左安装箱，右安装箱内的下部设置有一根第二下安装横杆，第二下安装横杆两端分别通过安装件固定连接于右安装箱，右安装箱内的上部设置有一根第二上安装横杆，第二上安装横杆两端分别通过安装件固定连接于右安装箱，变压器通过螺栓安装于第二下安装横杆，保护器和电容器分别通过螺栓安装于其中一根第一下安装杆上，电抗器通过螺栓安装于另一根第一下安装杆上，整流桥安装于左安装箱上部的侧壁上。
进一步的，第一上安装横杆上通过螺栓安装有用于对整流桥散热的散热风扇，安装有保护器和电容器的第一下安装横杆上通过螺栓安装有用于对电抗器散热的散热风扇，第二上安装横杆上通过螺栓安装有用于对变压器散热的散热风扇。
进一步的，变压器为非晶铁芯变压器，电抗器为非晶铁芯电抗器。非晶铁芯的材质具有高饱和磁感、低损耗，可大大减轻设备重量、缩小体积、提高效率，同时低损耗也能降低器件的发热量，从而进一步提升本充电机的安全系数。
本发明有益效果如下：
通过抽风机、抽风扇、散热风扇对各器件进行物理散热，通过设置非晶铁芯材质的变压器和电抗器从源头减少器件的发热量，通过以上的结构解决了充电机散热的问题，提高了本充电机的安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明安装扇热风扇后结构示意图；
图3为本发明外部结构示意图；
图4为本发明侧面结构示意图；
图5为图4中A部放大图；
图6为中间箱结构示意图；
图7为挡片不同状态时结构示意图，
附图标记说明如下：11、机体外壳；111、左安装箱；112、右安装箱；113、中间箱；12、第一安装螺孔；131、第一通风口；132、第二通风口；141、第一下安装横杆；142、第二下安装横杆；151、第一上安装横杆；152、第二上安装横杆；16、安装件；17、箱门；171、把手；172、铰链；2、垫高座；31、挡板；311、第三通风口；312、第一滤网；32、支撑板；33、安装板；41、变压器；42、保护器；43、电容器；44、电抗器；45、整流桥；5、抽风机；51、抽风管；6、进风管；61、第二滤网；7、抽风扇；8、散热风扇；911、挡片；912、转轴；92、框体；93、限位竖条。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：
如图2所示的实施例一：一种安全性能高的充电机，包括机体外壳11，机体外壳11内设置有变压器41、电容器43、电抗器44和整流桥45，还包括保护器42，机体外壳11顶部连接有有抽风机5，机体外壳11底部连接有进风管6，变压器41、电抗器44和整流桥45的一旁分别设置有一个散热风扇8，保护器42分别电性连接于变压器41、电抗器44、整流桥45、抽风机5和散热风扇8。通过设置保护器42监控各器件的温度，当温度过高保护器42传递高温信号给散热风扇8和抽风机5，通过散热风扇8和抽风机5对各器件进行物理散热，同时通过保护器42调节降低电压和电流来减小器件的发热量。
如图1、图3所示的实施例二：还包括安装底座，安装底座内部设置有空腔，安装底座包括两块水平设置的矩形安装板33，两块安装板33之间的两侧分别通过一块支撑板32固定连接，两块安装板33之间的两端分别通过一块挡板31固定连接，挡板31的两端分别固定连接于其中一块支撑板32，安装底座顶部设置有两块平行的垫高座2，机体外壳11设置于垫高座2顶部。通过安装底座和垫高座2将机体外壳11垫高，避免机体外壳11直接接触底面，降低了机体外壳11被底面湿气氧化的速度。
如图1所示的实施例三：机体外壳11包括左安装箱111和右安装箱112，左安装箱111和右安装箱112相互连通，保护器42、电容器43、电抗器44和整流桥45设置于左安装箱111内变压器41设置于右安装箱112内。右安装箱112顶部开设有第二通风口132，第二通风口132通过抽风管51连接于抽风机5的进风口一端，左安装箱111底部开设有第一通风口131，第一通风口131连接于进风管6。通过将第一通风口131和第二通风口132分别设置在左安装箱111和右安装箱112内能够使得机体外壳11内空气流动时能够扫略到，使得散热效果更加好。
如图1、图6、图7所示的实施例四：左安装箱111和右安装箱112之间通过中间箱113固定连接，中间箱113开设有矩形体状的通孔用以连通左安装箱111和右安装箱112，通孔内设置有阻热窗，阻热窗包括矩形框体92，框体92形状大小与通孔的适配，框体92两个侧壁上竖直设置有凸起的限位竖条93，限位竖条93靠近右安装箱112的一侧在竖直方向上均匀等距设置有挡片911，挡片911上端固定连接于转轴912，转轴912的两端分别转动连接于框体92的两个侧壁。由于变压器相比于其他器件发热量较大，使得同一环境下变压器的温度要比其他器件高得多，通过设置阻热窗使得在未打开抽风机和抽风扇的情况能够通过阻热窗隔断左安装箱111和右安装箱112，避免变压器产生过多的热量影响其他器件，当安装变压器的的右安装箱112内温度过高，此时抽风机和抽风扇开始运行，由于机体外壳内的空气流动方向是从左安装箱111到右安装箱112，此时阻热窗中的挡片911向右边翘起，此时左安装箱111内的空气可以通孔阻热窗向右安装箱112内流动，同时右安装箱112内的空气通过抽风机排出，通过限位竖条93的设置，使得右安装箱112内的空气受热膨胀的过程中不会将阻热窗撑开，也就是说挡片911不会向左边翘起。
如图5所示的实施例五：进风管6内设置有抽风扇7，抽风扇7电性连接于保护器42，抽风扇7安装于进风管6的内壁上，进风管6下端与安装底座内部空腔连通，进风管6远离左安装箱111一端设置有第二滤网61，第二滤网61通过螺栓安装于安装底座的顶部，第二滤网61为吸水海绵，挡板31上均匀等距开设有第三通风口311，第三通风口311上设置有第一滤网312。通过设置抽风扇7辅助机体外壳11的进气，能够使得空气流通速度更快，同时在通过在第一通风口131上设置用于防尘的第一滤网312能够防止灰尘进入到安装底座的空腔内，造成第二滤网61吸水海绵的堵塞，通过设置第二滤网61能够在空气进入机体外壳11内前，将空气中的水分吸收，保证空气进入机体外壳11内时为干燥气体。
如图2、图3所示的实施例六：左安装箱111和右安装箱112其中一端设置有开口，左安装箱111设置有开口一端的远离右安装箱112的一侧通过铰链172安装有箱门17，右安装箱112设置有开口一端的远离左安装箱111的一侧通过铰链172安装有箱门17，箱门17上设置有把手171。左安装箱111和右安装箱112设置有开口一端的箱体上均匀设置有多个第一安装螺孔12，箱门17上设置有与第一安装螺孔12位置对应的第二安装螺孔。关上箱门17后通过在对应的第一安装螺孔12和第二安装螺孔上使用螺栓安装，使得箱门17能够牢固的闭合在左安装箱111和右安装箱112上，降低在日常使用过程中箱门17在不确定因素下打开存在的危险。
如图1、图2所示的实施例七：左安装箱111内的下部平行设置有两根第一下安装横杆141，第一下安装横杆141两端分别通过安装件16固定连接于左安装箱111，左安装箱111内的上部设置有一根第一上安装横杆151，第一上安装横杆151两端分别通过安装件16固定连接于左安装箱111，右安装箱112内的下部设置有一根第二下安装横杆142，第二下安装横杆142两端分别通过安装件16固定连接于右安装箱112，右安装箱112内的上部设置有一根第二上安装横杆152，第二上安装横杆152两端分别通过安装件16固定连接于右安装箱112，变压器41通过螺栓安装于第二下安装横杆142，保护器42和电容器43分别通过螺栓安装于其中一根第一下安装杆上，电抗器44通过螺栓安装于另一根第一下安装杆上，整流桥45安装于左安装箱111上部的侧壁上。第一上安装横杆151上通过螺栓安装有用于对整流桥45散热的散热风扇8，安装有保护器42和电容器43的第一下安装横杆141上通过螺栓安装有用于对电抗器44散热的散热风扇8，第二上安装横杆152上通过螺栓安装有用于对变压器41散热的散热风扇8。
实施例八：变压器41为非晶铁芯变压器41，电抗器44为非晶铁芯电抗器44。非晶铁芯的材质具有高饱和磁感、低损耗，可大大减轻设备重量、缩小体积、提高效率，同时低损耗也能降低器件的发热量，从而进一步提升本充电机的安全系数。
本发明工作原理如下：
将各部件安装在对应位置以后，关闭左安装箱111和右安装箱112的箱门17，通过在对应的第一安装螺孔12和第二安装螺孔上使用螺栓安装，使得箱门17能够牢固的闭合在左安装箱111和右安装箱112上。在本充电机使用过程中，通过设置保护器42监控各器件的温度，当温度过高保护器42传递高温信号给散热风扇8和抽风机5，当有安装箱112内温度过高，此时抽风机5和抽风扇7开始运行，空气依次通过第三通风口311、安装底座的空腔、进风管6和第一通风口131进入到左安装箱111内，然后通过中间箱113内的阻热窗进入右安装箱112，机体外壳11内的热量依次通过第二通风口132和抽风管51，最后通过抽风机5排出，同时通过保护器42调节降低电压和电流来减小器件的发热量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种安全性能高的充电机，包括机体外壳(11)，所述机体外壳(11)内设置有变压器(41)、电容器(43)、电抗器(44)和整流桥(45)，其特征在于：还包括保护器(42)，所述机体外壳(11)顶部连接有有抽风机(5)，所述机体外壳(11)底部连接有进风管(6)，所述变压器(41)、电抗器(44)和整流桥(45)的一旁分别设置有一个散热风扇(8)，所述保护器(42)分别电性连接于变压器(41)、电抗器(44)、整流桥(45)、抽风机(5)和散热风扇(8)，还包括安装底座，所述安装底座内部设置有空腔，所述安装底座包括两块水平设置的矩形安装板(33)，两块所述安装板(33)之间的两侧分别通过一块支撑板(32)固定连接，两块所述安装板(33)之间的两端分别通过一块挡板(31)固定连接，所述挡板(31)的两端分别固定连接于其中一块支撑板(32)，所述安装底座顶部设置有两块平行的垫高座(2)，所述机体外壳(11)设置于所述垫高座(2)顶部，所述机体外壳(11)包括左安装箱(111)和右安装箱(112)，所述左安装箱(111)和所述右安装箱(112)相互连通，所述保护器(42)、电容器(43)、电抗器(44)和整流桥(45)设置于所述左安装箱(111)内所述变压器(41)设置于所述右安装箱(112)内，所述右安装箱(112)顶部开设有第二通风口(132)，所述第二通风口(132)通过抽风管(51)连接于所述抽风机(5)的进风口一端，所述左安装箱(111)底部开设有第一通风口(131)，所述第一通风口(131)连接于所述进风管(6)，所述左安装箱(111)和所述右安装箱(112)之间通过中间箱(113)固定连接，所述中间箱(113)开设有矩形体状的通孔用以连通所述左安装箱(111)和所述右安装箱(112)，所述通孔内设置有阻热窗，所述阻热窗包括矩形框体(92)，所述框体(92)形状大小与所述通孔的适配，所述框体(92)两个侧壁上竖直设置有凸起的限位竖条(93)，所述限位竖条(93)靠近所述右安装箱(112)的一侧在竖直方向上均匀等距设置有挡片(911)，所述挡片(911)上端固定连接于转轴(912)，所述转轴(912)的两端分别转动连接于所述框体(92)的两个侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述进风管(6)内设置有抽风扇(7)，所述抽风扇(7)电性连接于所述保护器(42)，所述抽风扇(7)安装于所述进风管(6)的内壁上，所述进风管(6)下端与所述安装底座内部空腔连通，所述进风管(6)远离所述左安装箱(111)一端设置有第二滤网(61)，所述第二滤网(61)通过螺栓安装于所述安装底座的顶部，所述第二滤网(61)为吸水海绵，所述挡板(31)上均匀等距开设有第三通风口(311)，所述第三通风口(311)上设置有第一滤网(312)。
3.根据权利要求1所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述左安装箱(111)和右安装箱(112)其中一端设置有开口，所述左安装箱(111)设置有开口一端的远离所述右安装箱(112)的一侧通过铰链(172)安装有箱门(17)，所述右安装箱(112)设置有开口一端的远离所述左安装箱(111)的一侧通过铰链(172)安装有箱门(17)，箱门(17)上设置有把手(171)。
4.根据权利要求3所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述左安装箱(111)和右安装箱(112)设置有开口一端的箱体上均匀设置有多个第一安装螺孔(12)，所述箱门(17)上设置有与所述第一安装螺孔(12)位置对应的第二安装螺孔。
5.根据权利要求3所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述左安装箱(111)内的下部平行设置有两根第一下安装横杆(141)，所述第一下安装横杆(141)两端分别通过安装件(16)固定连接于左安装箱(111)，所述左安装箱(111)内的上部设置有一根第一上安装横杆(151)，所述第一上安装横杆(151)两端分别通过安装件(16)固定连接于左安装箱(111)，所述右安装箱(112)内的下部设置有一根第二下安装横杆(142)，所述第二下安装横杆(142)两端分别通过安装件(16)固定连接于右安装箱(112)，所述右安装箱(112)内的上部设置有一根第二上安装横杆(152)，所述第二上安装横杆(152)两端分别通过安装件(16)固定连接于右安装箱(112)，所述变压器(41)通过螺栓安装于所述第二下安装横杆(142)，所述保护器(42)和电容器(43)分别通过螺栓安装于其中一根第一下安装杆上，所述电抗器(44)通过螺栓安装于另一根第一下安装杆上，所述整流桥(45)安装于所述左安装箱(111)上部的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述第一上安装横杆(151)上通过螺栓安装有用于对整流桥(45)散热的散热风扇(8)，安装有保护器(42)和电容器(43)的第一下安装横杆(141)上通过螺栓安装有用于对电抗器(44)散热的散热风扇(8)，所述第二上安装横杆(152)上通过螺栓安装有用于对变压器(41)散热的散热风扇(8)。
7.根据权利要求1所述的一种安全性能高的充电机，其特征在于：所述变压器(41)为非晶铁芯变压器(41)，所述电抗器(44)为非晶铁芯电抗器(44)。
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